根據(jù)硫循環(huán)原理利用生物法處理酸性礦山廢水(Acidic Mine Drainage,簡稱AMD)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn),其中利用硫酸鹽還原菌(Sulfate reducing bacteria,簡稱SRB)對酸性礦山廢水進(jìn)行厭氧生物處理和可滲透反應(yīng)墻原位治理備受人們關(guān)注。碳源作為SRB生長的能源和電子供體,是影響硫酸鹽還原菌處理酸性硫酸鹽廢水的一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)因素,國內(nèi)外很多學(xué)者大量研究了廉價(jià)易得的污泥和生物質(zhì)作為SRB營養(yǎng)源的可行性。但利用生物質(zhì)固定化SRB技術(shù)處理酸性礦山廢水及生物質(zhì)在PRB系統(tǒng)中的緩釋規(guī)律；污泥與生物質(zhì)填充在可滲透反應(yīng)墻(PRB)系統(tǒng)中,污染地下水的溫度、pH、水力停留時(shí)間等因素對污泥和生物質(zhì)作為碳源被利用率的影響；及生物質(zhì)固載產(chǎn)品活性評價(jià)、固態(tài)發(fā)酵條件優(yōu)化、可滲透反應(yīng)墻生化性能評估等卻鮮有報(bào)道。 本課題研究可滲透固定化硫酸鹽還原菌反應(yīng)墻以固廢(生活污水處理廠的污泥、生物質(zhì)如玉米芯、木屑等)為緩釋碳源,探尋污泥預(yù)處理方法,優(yōu)化污泥發(fā)酵參數(shù),建立以SiR酶活評價(jià)生物質(zhì)固載SRB產(chǎn)品活性等指標(biāo)體系研究生物質(zhì)在模擬廢水中的轉(zhuǎn)化或緩釋規(guī)律,建立固廢轉(zhuǎn)化為SRB可利用優(yōu)質(zhì)碳源和均衡...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 酸性礦山廢水的來源及危害
        1.1.1 酸性礦山廢水的來源及形成途徑
        1.1.2 酸性礦山廢水的特點(diǎn)及危害
    1.2 酸性礦山廢水的治理方法
        1.2.1 物理化學(xué)法
        1.2.2 人工濕地法
        1.2.3 生物法
        1.2.4 原位治理技術(shù)
    1.3 課題的研究目的及意義
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 課題研究目的
        1.3.3 研究意義
        1.3.4 研究內(nèi)容
第二章 文獻(xiàn)綜述
    2.1 以污泥為SRB提供可用碳源研究
        2.1.1 污泥預(yù)處理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.1.2 污泥水解酸化研究
    2.2 生物質(zhì)載體國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    2.3 固態(tài)發(fā)酵研究現(xiàn)狀
        2.3.1 固定化技術(shù)定義及簡介
        2.3.2 固態(tài)發(fā)酵定義
        2.3.3 固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)及發(fā)酵要求
        2.3.4 固態(tài)發(fā)酵工藝條件控制
        2.3.5 固態(tài)發(fā)酵生物量的測定
        2.3.6 固態(tài)發(fā)酵在環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用
    2.4 生化法原位治理碳源供給研究
    2.5 固定化微生物原位治理技術(shù)的發(fā)展前景和研究方向
第三章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑及配制
        3.1.3 SRB菌種活化、保存與實(shí)驗(yàn)用水
        3.1.4 實(shí)驗(yàn)用培養(yǎng)基
        3.1.5 實(shí)驗(yàn)?zāi)M廢水
    3.2 培養(yǎng)方法
        3.2.1 液態(tài)培養(yǎng)
        3.2.2 固態(tài)培養(yǎng)
    3.3 生物活性分析方法
    3.4 固態(tài)發(fā)酵
        3.4.1 三種生物質(zhì)基本成分分析
        3.4.2 固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)
        3.4.3 固態(tài)發(fā)酵樣品制備
        3.4.4 粗酶液制備
    3.5 檢測方法
        3.5.1 COD測定
        3.5.2 苯酚-硫酸法測定還原糖
        3.5.3 亞硫酸鹽還原酶(SiR)酶活測定
        3.5.4 SO4
2-測定
        3.5.5 揮發(fā)性有機(jī)酸測定
        3.5.6 總氮測定
        3.5.7 總磷測定
        3.5.8 重金屬測定方法
        3.5.9 纖維素含量測定用硝酸-乙醇法
        3.5.10 半纖維素含量測定用2mol/L鹽酸水解法
        3.5.11 木質(zhì)素含量測定用間接法
第四章 污泥預(yù)處理、污泥水解酸化影響因素及其產(chǎn)物被硫酸鹽還原菌利用效果研究
    4.1 最佳底物篩選
    4.2 不同預(yù)處理方法對污泥溶胞效果的影響
        4.2.1 pH(加酸、加堿)對顆粒污泥溶胞作用
        4.2.2 表明活性劑對顆粒污泥的溶胞作用
        4.2.3 超聲(時(shí)間、功率)對顆粒污泥的溶胞作用
        4.2.4 機(jī)械攪拌對顆粒污泥的溶胞作用
        4.2.5 正交實(shí)驗(yàn)
    4.3 產(chǎn)酸污泥馴化
    4.4 確定污泥發(fā)酵時(shí)間
    4.5 影響污泥水解酸化的因素
        4.5.1 溫度影響水解酸化產(chǎn)物分析
        4.5.2 pH影響水解酸化產(chǎn)物分析
    4.6 污泥水解酸化產(chǎn)物被SRB利用效果
        4.6.1 pH的變化情況
        4.6.2 ORP的變化情況
        4.6.3 SCOD的變化情況
        4.6.4 酶活的變化情況
        4.6.5 SO4
2-的變化情況
        4.6.6 VFAs被SRB的利用
    4.7 小結(jié)
第五章 固定化載體碳源釋放規(guī)律及被SRB可利用性研究
    5.1 生物質(zhì)類載體緩釋降解規(guī)律及影響因素的研究
        5.1.1 浸提液溶解COD與還原糖濃度的相關(guān)性
        5.1.2 不同單因素條件對生物質(zhì)緩釋規(guī)律的影響
        5.1.3 玉米芯浸提動力學(xué)方程的建立
    5.2 生物質(zhì)固載SRB生物量檢測方法的建立
        5.2.1 亞硫酸鹽還原酶表征固載SRB活性的可行性研究
        5.2.2 粗酶液制備條件對酶活測定的影響
        5.2.3 粗酶液制備方法組合優(yōu)化
    5.3 固定化SRB產(chǎn)品制備優(yōu)化及生物質(zhì)載體對SRB活性的影響
        5.3.1 SRB固態(tài)發(fā)酵生長曲線
        5.3.2 固態(tài)發(fā)酵條件對SRB活性的影響
        5.3.3 固態(tài)發(fā)酵條件優(yōu)化
    5.4 結(jié)論
第六章 生物質(zhì)固載SRB在PRB系統(tǒng)中對廢水處理效果及對SRB營養(yǎng)供給制度的影響
    6.1 固載基質(zhì)浸泡對實(shí)驗(yàn)的影響
    6.2 生物質(zhì)固載SRB處理模擬酸性礦井水動力學(xué)研究
        6.2.1 模擬處理酸性礦山廢水實(shí)驗(yàn)方法
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)建
        6.2.3 純菌與生物質(zhì)固載SRB產(chǎn)品的酶活對比
        6.2.4 液態(tài)與生物質(zhì)固載SRB產(chǎn)品模擬處理酸性礦井水效果對比
        6.2.5 動力學(xué)研究方法
    6.3 生物質(zhì)固載SRB對SRB營養(yǎng)供給制度的影響
        6.3.1 系統(tǒng)主要碳源來源
        6.3.2 系統(tǒng)最佳C/S的確定
        6.3.3 系統(tǒng)參數(shù)對固定化硫酸鹽還原菌營養(yǎng)平衡的影響
    6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
    7.1 結(jié)論
    7.2 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝



本文編號：3807019

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